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  • guava

    	<div class="copyright-area">原文出处： <a ref="nofollow" target="_blank" href="http://www.cnblogs.com/huang0925/p/3160094.html">黄博文</a></div>

    如果我要新建一个java的项目，那么有两个类库是必备的，一个是junit，另一个是Guava。选择junit，因为我喜欢TDD，喜欢自动化测试。而是用Guava，是因为我喜欢简洁的API。Guava提供了很多的实用工具函数来弥补java标准库的不足，另外Guava还引入了函数式编程的概念，在一定程度上缓解了java在JDK1.8之前没有lambda的缺陷，使使用java书写简洁易读的函数式风格的代码成为可能。

    下面就简单的介绍下Guava中的一些体现了函数式编程的API。

    Filter

    我们先创建一个简单的Person类。

    Person.java
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    public class Person {
        public String getName() {
            return name;
        }
     
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
     
        public int getAge() {
            return age;
        }
     
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
     
        private String name;
        private int age;
     
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    }

    如果要产生一个Person类的List，通常的写法可能是这样子。

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    List<Person> people = new ArrayList<Person>();
            people.add(new Person("bowen",27));
            people.add(new Person("bob", 20));
            people.add(new Person("Katy", 18));
            people.add(new Person("Logon", 24));

    而Guava提供了一个newArrayList的方法，其自带类型推演，并可以方便的生成一个List,并且通过参数传递初始化值。

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    List<Person> people = newArrayList(new Person("bowen", 27),
                   new Person("bob", 20),
                   new Person("Katy", 18),
                   new Person("Logon", 24));

    当然，这不算函数式编程的范畴，这是Guava给我们提供的一个实用的函数。

    如果我们选取其中年龄大于20的人，通常的写法可能是这样子。

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    List<Person> oldPeople = new ArrayList<Person>();
           for (Person person : people) {
               if (person.getAge() >= 20) {
                   oldPeople.add(person);
               }
           }

    这就是典型的filter模式。filter即从一个集合中根据一个条件筛选元素。其中person.getAge() >=20就是这个条件。Guava为这种模式提供了一个filter的方法。所以我们可以这样写。

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    List<Person> oldPeople = newArrayList(filter(people, new Predicate<Person>() {
               public boolean apply(Person person) {
                   return person.getAge() >= 20;
               }
           }));

    这里的Predicate是Guava中的一个接口，我们来看看它的定义。

    Predicate.java
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    @GwtCompatible
    public interface Predicate<T> {
      /**
       * Returns the result of applying this predicate to {@code input}. This method is <i>generally
       * expected</i>, but not absolutely required, to have the following properties:
       *
       * <ul>
       * <li>Its execution does not cause any observable side effects.
       * <li>The computation is <i>consistent with equals</i>; that is, {@link Objects#equal
       *     Objects.equal}{@code (a, b)} implies that {@code predicate.apply(a) ==
       *     predicate.apply(b))}.
       * </ul>
       *
       * @throws NullPointerException if {@code input} is null and this predicate does not accept null
       *     arguments
       */
      boolean apply(@Nullable T input);
     
      /**
       * Indicates whether another object is equal to this predicate.
       *
       * <p>Most implementations will have no reason to override the behavior of {@link Object#equals}.
       * However, an implementation may also choose to return {@code true} whenever {@code object} is a
       * {@link Predicate} that it considers <i>interchangeable</i> with this one. "Interchangeable"
       * <i>typically</i> means that {@code this.apply(t) == that.apply(t)} for all {@code t} of type
       * {@code T}). Note that a {@code false} result from this method does not imply that the
       * predicates are known <i>not</i> to be interchangeable.
       */
      @Override
      boolean equals(@Nullable Object object);
    }

    里面只有一个apply方法，接收一个泛型的实参，返回一个boolean值。由于java世界中函数并不是一等公民，所以我们无法直接传递一个条件函数，只能通过Predicate这个类包装一下。

    And Predicate

    如果要再实现一个方法来查找People列表中所有名字中包含b字母的列表，我们可以用Guava简单的实现。

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    List<Person> namedPeople = newArrayList(filter(people, new Predicate<Person>() {
                public boolean apply(Person person) {
                    return person.getName().contains("b");
                }
            }));

    一切是这么的简单。 那么新需求来了，如果现在需要找年龄>=20并且名称包含b的人，该如何实现那？ 可能你会这样写。

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    List<Person> filteredPeople = newArrayList(filter(people, new Predicate<Person>() {
               public boolean apply(Person person) {
                   return person.getName().contains("b") && person.getAge() >= 20;
               }
           }));

    这样写的话就有一定的代码重复，因为之前我们已经写了两个Predicate来分别实现这两个条件判断，能不能重用之前的Predicate那？答案是能。 我们首先将之前生成年龄判断和名称判断的两个Predicate抽成方法。

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    private Predicate<Person> ageBiggerThan(final int age) {
            return new Predicate<Person>() {
                public boolean apply(Person person) {
                    return person.getAge() >= age;
                }
            };
        }
     
    private Predicate<Person> nameContains(final String str) {
            return new Predicate<Person>() {
                public boolean apply(Person person) {
                    return person.getName().contains(str);
                }
            };
        }

    而我们的结果其实就是这两个Predicate相与。Guava给我们提供了and方法，用于对一组Predicate求与。

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    List<Person> filteredPeople = newArrayList(filter(people, and(ageBiggerThan(20), nameContains("b"))));

    由于and接收一组Predicate，返回也是一个Predicate，所以可以直接作为filter的第二个参数。如果不熟悉函数式编程的人可能感觉有点怪异，但是习惯了就会觉得它的强大与简洁。 当然除了and，Guava还为我们提供了or，用于对一组Predicate求或。这里就不多讲了，大家可以自己练习下。

    Map(transform)

    列表操作还有另一个常见的模式，就是将数组中的所有元素映射为另一种元素的列表，这就是map pattern。举个例子，求People列表中的所有人名。程序员十有八九都会这样写。

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    List<String> names = new ArrayList<String>();
           for (Person person : people) {
               names.add(person.getName());
           }

    Guava已经给我们提供了这种Pattern的结果办法，那就是使用transform方法。

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    List<String> names = newArrayList(transform(people, new Function<Person, String>() {
                public String apply( Person person) {
                    return person.getName();
                }
            }));

    Function是另外一种用于封装函数的接口对象。它的定义如下:

    Function.java
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    @GwtCompatible
    public interface Function<F, T> {
      /**
       * Returns the result of applying this function to {@code input}. This method is <i>generally
       * expected</i>, but not absolutely required, to have the following properties:
       *
       * <ul>
       * <li>Its execution does not cause any observable side effects.
       * <li>The computation is <i>consistent with equals</i>; that is, {@link Objects#equal
       *     Objects.equal}{@code (a, b)} implies that {@code Objects.equal(function.apply(a),
       *     function.apply(b))}.
       * </ul>
       *
       * @throws NullPointerException if {@code input} is null and this function does not accept null
       *     arguments
       */
      @Nullable T apply(@Nullable F input);
     
      /**
       * Indicates whether another object is equal to this function.
       *
       * <p>Most implementations will have no reason to override the behavior of {@link Object#equals}.
       * However, an implementation may also choose to return {@code true} whenever {@code object} is a
       * {@link Function} that it considers <i>interchangeable</i> with this one. "Interchangeable"
       * <i>typically</i> means that {@code Objects.equal(this.apply(f), that.apply(f))} is true for all
       * {@code f} of type {@code F}. Note that a {@code false} result from this method does not imply
       * that the functions are known <i>not</i> to be interchangeable.
       */
      @Override
      boolean equals(@Nullable Object object);
    }

    它与Predicate非常相似，但不同的是它接收两个泛型，apply方法接收一种泛型实参，返回值是另一种泛型值。正是这个apply方法定义了数组间元素一对一的map规则。

    reduce

    除了filter与map模式外，列表操作还有一种reduce操作。比如求people列表中所有人年龄的和。Guava并未提供reduce方法。具体原因我们并不清楚。但是我们可以自己简单的实现一个reduce pattern。 先定义一个Func的接口。

    Func.java
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    public interface Func<F,T> {
     
             T apply(F currentElement, T origin);
     
         }

    apply方法的第一个参数为列表中的当前元素，第二个参数为默认值，返回值类型为默认值类型。 然后我们定义个reduce的静态方法。

    Reduce.java
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    public class Reduce {
        private Reduce() {
     
        }
     
        public static <F,T> T reduce(final Iterable<F> iterable, final Func<F, T> func, T origin) {
     
            for (Iterator iterator = iterable.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
                origin = func.apply((F)(iterator.next()), origin);
            }
     
            return origin;
        }
    }

    reduce方法接收三个参数，第一个是需要进行reduce操作的列表，第二个是封装reduce操作的Func，第三个参数是初始值。

    我们可以使用这个reduce来实现求people列表中所有人的年龄之和。

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    Integer ages = Reduce.reduce(people, new Func<Person, Integer>() {
     
                public Integer apply(Person person, Integer origin) {
                    return person.getAge() + origin;
                }
            }, 0);

    我们也可以轻松的写一个方法来得到年龄的最大值。

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    Integer maxAge = Reduce.reduce(people, new Func<Person, Integer>() {
     
                public Integer apply(Person person, Integer origin) {
                    return person.getAge() > origin ? person.getAge() : origin;
                }
            }, 0);

    Fluent pattern

    现在新需求来了，需要找出年龄>=20岁的人的所有名称。该如何操作那？我们可以使用filter过滤出年龄>=20的人，然后使用transform得到剩下的所有人的人名。

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    private Function<Person, String> getName() {
            return new Function<Person, String>() {
                public String apply( Person person) {
                    return person.getName();
                }
            };
        }
     
        public void getPeopleNamesByAge() {
     
            List<String> names = newArrayList(transform(filter(people, ageBiggerThan(20)), getName()));
        }

    这样括号套括号的着实不好看。能不能改进一下那？Guava为我们提供了fluent模式的API,我们可以这样来写。

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    List<String> names = from(people).filter(ageBiggerThan(20)).transform(getName()).toList();

    Guava中还有很多好玩的东西，大家时间可以多发掘发掘。这篇文章的源码已经被我放置到github中，感兴趣的可以自行查看。

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    三塔DP——http://acm.zju.edu.cn/onlinejudge/showProblem.do?problemCode=3554
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